端家豪 王茹婷 馮欽文 黃 凱 應(yīng)杭峰 楊 春 朱 濱 楊 玲

心力衰竭是一種由于心臟結(jié)構(gòu)或功能異常導(dǎo)致以體循環(huán)或肺循環(huán)淤血為主要表現(xiàn)的臨床綜合征[1]。作為各種病因所致心臟疾病的終末階段,心力衰竭是全球慢性疾病防治的重點(diǎn)內(nèi)容[2]。隨著人口老齡化及心血管疾病危險(xiǎn)因素的增多,我國心力衰竭發(fā)生率及住院患者病死率居高不下,心力衰竭現(xiàn)患病人數(shù)約為890萬人[3]。由于感染是心力衰竭發(fā)作的首要原因,炎癥在心力衰竭發(fā)生、發(fā)展中的作用被日益重視[4]。研究顯示,循環(huán)炎性細(xì)胞因子C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)有用于預(yù)測慢性心力衰竭預(yù)后的價(jià)值[5,6]。白細(xì)胞分化抗原38(cluster of differentiation 38,CD38)最初被描述為T細(xì)胞中誘導(dǎo)細(xì)胞活化的一種表面蛋白,隨后在多種免疫細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞等非免疫細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)有相關(guān)表達(dá)[7,8]。CD38可通過維持NAD+穩(wěn)態(tài)、降低NAD 依賴性脫乙酰酶(sirtuin 1,SIRT1)活性及產(chǎn)生第二信使調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣水平等方式參與心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展[9,10]。然而,有關(guān)CD38在心力衰竭患者中的表達(dá)及相關(guān)機(jī)制研究仍較為缺乏。

本研究采用酶聯(lián)免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)測定了心力衰竭患者血清CD38的表達(dá)水平,并結(jié)合心力衰竭患者的臨床資料建立了一項(xiàng)用于預(yù)測心力衰竭患者活動耐量與生活質(zhì)量的診斷模型,為心力衰竭患者的診療及預(yù)后管理提供參考依據(jù)。

材料與方法

1.研究對象及資料來源:選擇2022年1～5月蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院心力衰竭確診患者51例,診斷標(biāo)準(zhǔn)符合《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》的慢性心力衰竭患者,男女性別比例為35∶16,患者年齡46～89歲,平均年齡為68.2±10.5歲。正常對照組選取健康體檢者8例,男女性別比例為5∶3,年齡42～79歲,平均年齡為61.1±14.1歲。本研究已通過蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會的批準(zhǔn)(倫理學(xué)審批號:2021科第139號)。

2 儀器與試劑:CD38間接ELISA法檢測試劑盒(美國Proteintech公司,貨號KE00253);SpectraMax iD3 多功能酶標(biāo)儀(美國Molecular Devices公司);恒溫混勻器(德國Eppendorf 公司)。氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)自動免疫分析儀(丹麥Radiometer 公司,型號AQT90 FLEX);血紅蛋白、白蛋白、肌酐、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、載脂蛋白A1、載脂蛋白B檢測均使用全自動生物化學(xué)分析儀檢測。超聲心動圖檢查儀器(荷蘭 Philips公司,型號EPIQ7C),左心室射血分?jǐn)?shù)采用雙平面Simpson法測量。

3．血清樣本的制備:所有患者在入院第2天清晨空腹?fàn)顟B(tài)由專業(yè)護(hù)士收集其外周靜脈血2ml,在4℃環(huán)境中3000r/min(離心半徑為17.8cm)離心10min,分離獲得上清,置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

4.CD38的檢測:使用人CD38雙抗夾心ELISA檢測試劑盒及酶標(biāo)儀讀取樣本光密度(A值),使用四參數(shù)擬合法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,推算各樣本血清CD38濃度,實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。

5.心力衰竭患者的活動耐量及生活質(zhì)量評價(jià):所有心力衰竭患者在入院48h內(nèi)經(jīng)心血管內(nèi)科專業(yè)醫(yī)生指導(dǎo)完成堪薩斯城心肌病調(diào)查問卷(Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire-12,KCCQ-12),并計(jì)算出總評分。根據(jù)心力衰竭患者KCCQ-12評分的中位數(shù)(32.16分)進(jìn)一步將心力衰竭患者分為低KCCQ-12評分組及高KCCQ-12評分組。

結(jié) 果

1.心力衰竭組與正常對照組的臨床特征比較:心力衰竭組與正常對照組的年齡、性別、血壓、體重指數(shù)、吸煙史、酗酒史及血脂水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與對照組比較,心力衰竭組患者可觀察到血清CD38水平明顯升高(0.09±0.08ng/ml vs 0.30±0.37ng/ml,P=0.025)。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見表1。

表1 正常對照組與心力衰竭組的血清CD38水平及臨床特征分析

2.血清CD38水平的相關(guān)性分析:心力衰竭組患者血清CD38水平與白細(xì)胞計(jì)數(shù)的相關(guān)性系數(shù)為0.253(P=0.073),與KCCQ-12評分的相關(guān)性系數(shù)為0.267(P=0.058)。

3.心力衰竭患者低KCCQ-12評分組與高KCCQ-12評分組的臨床特征比較:兩組患者年齡、心功能分級、NT-proBNP、白蛋白、總膽固醇、高密度脂蛋白、載脂蛋白A1、載脂蛋白B、肌酐水平及血清CD38水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與低KCCQ-12評分組比較,高KCCQ-12評分組的血清CD38水平明顯升高(表2)。

表2 心力衰竭患者低KCCQ-12評分組與高KCCQ-12評分組的血清CD38水平及臨床特征分析

4.心力衰竭患者活動耐量與生活質(zhì)量預(yù)測模型的建立:通過LASSO篩選預(yù)測變量(圖1),最終納入血清CD38水平、體重指數(shù)、NYHAⅣ級(美國紐約心臟病學(xué)會心功能分級Ⅳ級)、氨基末端腦鈉肽前體的自然對數(shù)(lnNT-proBNP)、載脂蛋白A1、載脂蛋白B、肌酐及左心室射血分?jǐn)?shù)為變量建立預(yù)測模型,用于預(yù)測心力衰竭患者的活動耐量與生活質(zhì)量。根據(jù)預(yù)測模型參數(shù)繪制列線圖,通過每項(xiàng)預(yù)測變量向上讀取相應(yīng)的分?jǐn)?shù),最后相加得到總分,并根據(jù)總分向下讀取心力衰竭患者較高活動耐量及生活質(zhì)量的預(yù)測概率(圖2)。

圖1 心力衰竭患者生活質(zhì)量預(yù)測模型的建立

圖2 心力衰竭患者生活質(zhì)量預(yù)測模型的列線圖

圖3 心力衰竭患者生活質(zhì)量預(yù)測模型的評價(jià)

5.心力衰竭患者活動耐量與生活質(zhì)量預(yù)測模型的評價(jià)與驗(yàn)證:繪制的ROC曲線顯示該預(yù)測模型的AUC為0.939(圖3A),校準(zhǔn)度檢驗(yàn)顯示繪制的校準(zhǔn)曲線大致沿參考線分布(圖3B),提示模型具有良好的區(qū)分度及校準(zhǔn)度。該模型的區(qū)分度顯著高于CD38、載脂蛋白A1等單個(gè)預(yù)測因素所構(gòu)建的模型(表3)。決策曲線顯示該模型用于預(yù)測心力衰竭患者活動耐量及生活質(zhì)量的凈收益在整個(gè)閾值范圍內(nèi)都超過參考模型(圖3C)。對預(yù)測模型進(jìn)行Bootstrap重復(fù)取樣500次,得到一致性指數(shù)(C-index)為0.918,提示模型預(yù)測效能良好,具有可重復(fù)性。

表3 診斷模型與各檢測指標(biāo)ROC曲線對比

討 論

近年來,生物學(xué)標(biāo)志物因其可以揭示心力衰竭的病理生理特征,如心肌細(xì)胞損傷、炎癥及神經(jīng)激素失調(diào)等而受到廣泛關(guān)注[11]。目前腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)與NT-proBNP已在心力衰竭的診斷、治療及預(yù)后方面發(fā)揮重要作用[12]。本研究發(fā)現(xiàn),心力衰竭患者的血清CD38水平顯著高于健康受試者,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究表明,CD38基因敲除小鼠通過抗氧化應(yīng)激通路保護(hù)小鼠心臟免受缺血再灌注損傷,并能緩解血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的血管重塑及心肌肥厚[13～15]。據(jù)此筆者推測,CD38有望成為心力衰竭的新型生物學(xué)標(biāo)志物及治療靶點(diǎn),但其參與心力衰竭的機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。

心力衰竭是一種以慢性低水平炎癥為特征的疾病,炎癥生物學(xué)標(biāo)志物水平與心力衰竭患者的嚴(yán)重程度相關(guān)[11,16]。本研究結(jié)果顯示,心力衰竭患者血清CD38水平與白細(xì)胞數(shù)量呈正相關(guān),但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示在心力衰竭患者中血清CD38水平與炎性反應(yīng)相關(guān)。此外,心力衰竭患者的血清CD38水平與KCCQ-12評分存在正相關(guān)的趨勢。KCCQ-12評分是目前公認(rèn)的用于心力衰竭患者活動耐量及生活質(zhì)量評價(jià)的工具[17]。在心力衰竭患者的健康評估試驗(yàn)中,KCCQ-12評分與心力衰竭患者的臨床結(jié)局及預(yù)后密切相關(guān)[18,19]。動物實(shí)驗(yàn)表明,補(bǔ)充CD38抑制劑可延長小鼠壽命及增強(qiáng)運(yùn)動耐力[20,21]。因此,血清CD38水平有望成為心力衰竭患者預(yù)后評價(jià)的客觀工具之一,后續(xù)需進(jìn)行大樣本多中心的隨訪研究探討血清CD38水平與心力衰竭預(yù)后的相關(guān)性。

本研究通過LASSO篩選預(yù)測變量用以構(gòu)建心力衰竭患者生活質(zhì)量的預(yù)測模型,并進(jìn)行Bootstrap內(nèi)部驗(yàn)證。從眾多臨床指標(biāo)中篩選出的8個(gè)預(yù)測變量包括血清CD38水平、體重指數(shù)、NYHAⅣ級、lnNT-proBNP、載脂蛋白A1、載脂蛋白B、肌酐及左心室射血分?jǐn)?shù)。除血清CD38水平以外,其余指標(biāo)均可從心力衰竭住院患者的臨床資料中獲取,具有一定科學(xué)性及客觀性。對預(yù)測模型的原始數(shù)據(jù)繪制ROC曲線,其AUC為0.939,提示模型具有較高的準(zhǔn)確性,并且該模型用于預(yù)測心力衰竭患者生活質(zhì)量的準(zhǔn)確性高于任何單一預(yù)測變量。校準(zhǔn)曲線顯示預(yù)測發(fā)生率與實(shí)際發(fā)生率基本相符,提示該模型預(yù)測能力良好。決策曲線提示該模型具有一定的診斷價(jià)值及良好的臨床效用。通過Bootstrap重復(fù)取樣500次后,模型依舊具有較高的準(zhǔn)確性。該預(yù)測模型可作為心力衰竭患者生活質(zhì)量的輔助評價(jià)工具之一,其目的旨在幫助臨床醫(yī)生對心力衰竭患者的全身情況進(jìn)行綜合評估,以便盡早干預(yù),改善患者預(yù)后。

綜上所述,心力衰竭患者的血清CD38水平顯著升高,基于血清CD38水平的預(yù)測模型具有較好的區(qū)分度及校準(zhǔn)度。該研究結(jié)果為臨床通過檢測CD38表達(dá)評估心力衰竭患者生活質(zhì)量提供重要工具,并為靶向CD38開發(fā)心力衰竭治療藥物提供重要參考價(jià)值。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。